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第1篇：遙感的基本原理范文

攝影測(cè)量與遙感實(shí)習(xí)是攝影測(cè)量學(xué)和遙感技術(shù)相應(yīng)用的綜合實(shí)習(xí)課，對(duì)于提高學(xué)生的測(cè)量技術(shù)有著重要的意義。接下來(lái)就跟著小編的腳步一起去看一下關(guān)于攝影測(cè)量與遙感實(shí)習(xí)內(nèi)容及心得吧。

一、實(shí)習(xí)目的

本課程的任務(wù)是通過(guò)實(shí)習(xí)掌握攝影測(cè)量的原理、影像處理方法、成圖方法，掌握遙感的信息獲取、圖像處理、分類(lèi)判讀及制圖的方法和作業(yè)程序。從而更系統(tǒng)地掌握攝影測(cè)量與遙感技術(shù)。通過(guò)實(shí)習(xí)使我們更熟練地掌握攝影測(cè)量及遙感的原理，信息獲取的途徑，數(shù)字處理系統(tǒng)和應(yīng)用處理方法。進(jìn)一步鞏固和深化理論知識(shí)，理論與實(shí)踐相結(jié)合。培養(yǎng)我們的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力、工作認(rèn)真、實(shí)事求是、吃苦耐勞、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，為以后從事生產(chǎn)實(shí)踐工作打下堅(jiān)實(shí)的理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合素質(zhì)基礎(chǔ)。

二、實(shí)習(xí)內(nèi)容

1) 遙感影像圖制作;

2) 相片控制測(cè)量;

3) 航空攝影測(cè)量相對(duì)立體觀察與兩側(cè);

4) 航片調(diào)繪、遙感圖像屬性調(diào)查;

5) 相片及衛(wèi)片的判讀及調(diào)繪

6) 調(diào)繪片的內(nèi)頁(yè)整飾

7) 撰寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告，提交成果。

三、實(shí)習(xí)設(shè)備與資料

1) 攝影測(cè)量與遙感書(shū)本上的理論知識(shí)。

2) 通過(guò)電腦查找有關(guān)這門(mén)學(xué)科的實(shí)踐應(yīng)用及其它相關(guān)知識(shí)等。

3) 電腦上相關(guān)的攝影測(cè)量的圖片信息資料及判讀方法。

4) 現(xiàn)有的實(shí)習(xí)報(bào)告模板及大學(xué)城空間里的相關(guān)教學(xué)資料。

四、實(shí)習(xí)時(shí)間與地點(diǎn)

時(shí)間：20__年6月19日——20__年6月26日。

地點(diǎn)：學(xué)校圖書(shū)館、教室、寢室及搜集攝影測(cè)量與遙感這門(mén)學(xué)科的資料等相關(guān)地方。

五、實(shí)習(xí)過(guò)程

5.1攝影測(cè)量與遙感學(xué)的發(fā)展情景

攝影測(cè)量與遙感是從攝影影像和其他非接觸傳感器系統(tǒng)獲取所研究物體，主要是地球及其環(huán)境的可靠信息，并對(duì)其進(jìn)行記錄、量測(cè)、分析與應(yīng)用表達(dá)的科學(xué)和技術(shù)。隨著

攝影測(cè)量發(fā)展到數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量階段及多傳感器、多分辨率、多光譜、多時(shí)段遙感影像與空間科學(xué)、電子科學(xué)、地球科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及其他邊緣學(xué)科的交叉滲透、相互融合，攝影測(cè)量與遙感已逐漸發(fā)展成為一門(mén)新型的地球空間信息科學(xué)。由于它的科學(xué)性、技術(shù)性、應(yīng)用性、服務(wù)性以及所涉及的廣泛科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，其應(yīng)用已深入到經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展、國(guó)家安全和人民生活等各個(gè)方面。

5.2單張像片測(cè)量原理

單張像片測(cè)圖的基本原理是中心投影的透視變換，而攝影過(guò)程的幾何反轉(zhuǎn)則是立體測(cè)圖的基本原理。廣義來(lái)說(shuō)，前一情況的基本原理也是攝影過(guò)程的幾何反轉(zhuǎn)。20世紀(jì)30年代以后，攝影過(guò)程的幾何反轉(zhuǎn)都是應(yīng)用各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的光學(xué)機(jī)械的精密儀器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。50年代，開(kāi)始應(yīng)用數(shù)學(xué)解析的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖1就是用光學(xué)投影方法實(shí)現(xiàn)攝影幾何反轉(zhuǎn)的示意圖。圖中假設(shè)兩張相鄰的航攝像片覆蓋了同一地面AMDC，它們?cè)谧笃琍1上的構(gòu)像為ɑ1m1d1c1，右片P2上的構(gòu)像為ɑ2m2d2c2,兩攝站點(diǎn)S1和S2間的距離為基線(xiàn)B。如將這兩張像片裝回與攝影鏡箱相同的投影器內(nèi),后面用聚光器照明,就會(huì)投射出同攝影時(shí)相似的投影光束。再把這兩個(gè)投影光束安置在與攝影時(shí)相同的空間方位，并使兩投影中心間的距離為b(b為按測(cè)圖比例尺縮小的攝影基線(xiàn))，此時(shí)所有的同名投影光線(xiàn)都應(yīng)成對(duì)相交,從而得出一個(gè)地面的立體模型A'M 'D 'C '。這時(shí), 用一個(gè)空間的浮游測(cè)標(biāo)(可作三維運(yùn)動(dòng))去量測(cè)它，就可畫(huà)得地形圖。

5.3航空攝影測(cè)量的內(nèi)外業(yè)技術(shù)要求

航測(cè)外業(yè)工作包括：①像片控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)。像片控制點(diǎn)一般是航攝前在地面上布設(shè)的標(biāo)志點(diǎn)，也可選用像片上的明顯地物點(diǎn)(如道路交叉點(diǎn)等)，用普通測(cè)量方法測(cè)定其平面坐標(biāo)和高程。②像片調(diào)繪。是圖像判讀、調(diào)查和繪注等工作的總稱(chēng)。在像片上通過(guò)判讀，用規(guī)定的地形圖符號(hào)繪注地物、地貌等要素;測(cè)繪沒(méi)有影像的和新增的重要地物;注記通過(guò)調(diào)查所得的地名等。通過(guò)像片調(diào)繪所得到的像片稱(chēng)為調(diào)繪片。調(diào)繪工作可分為室內(nèi)的、野外的和兩者相結(jié)合的3種方法。③綜合法測(cè)圖。主要是在單張像片或像片圖上用平板儀測(cè)繪等高線(xiàn)。

航測(cè)內(nèi)業(yè)工作包括：①測(cè)圖控制點(diǎn)的加密。以前對(duì)于平坦地區(qū)一般采用輻射三角測(cè)量法，對(duì)于丘陵地和山地則采用立體測(cè)圖儀建立單航線(xiàn)模擬的空中三角網(wǎng)，進(jìn)行控制點(diǎn)的加密工作。20世紀(jì)60年代以來(lái)，模擬法空中三角測(cè)量逐漸地被解析空中三角測(cè)量代替。②用各種光學(xué)機(jī)械儀器測(cè)制地形原圖

5.4像片的內(nèi)方位元素和外方位元素

內(nèi)方位元素用以確定攝影物鏡后節(jié)點(diǎn)(像方)同像片間的相關(guān)位置。利用它可以恢復(fù)攝影時(shí)的攝影光線(xiàn)束。內(nèi)方位元素系指攝影機(jī)主距 f和攝影機(jī)物鏡后節(jié)點(diǎn)在像平面的正投影位于框標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值(_0,у0)。這些數(shù)值通過(guò)對(duì)航攝機(jī)鑒定得出，故內(nèi)方位元素總是已知的。確定攝影光線(xiàn)束在攝影時(shí)的空間位置的數(shù)據(jù)，叫做像片或攝影的外方位元素。外方位元素有6個(gè)數(shù)值,包括攝影中心S(圖2)在某一空間直角坐標(biāo)系中的3個(gè)坐標(biāo)值_s、Ys、Zs和用來(lái)確定攝影光線(xiàn)束在空間方位的3個(gè)角定向元素,如嗘、ω、k角。這些外方位元素都是針對(duì)著某一個(gè)模型坐標(biāo)系O-_YZ而定義的。模型坐標(biāo)系的_坐標(biāo)軸近似地位于攝影的基線(xiàn)方向，Z坐標(biāo)軸近似地與地面點(diǎn)的高程方向相符。在模型坐標(biāo)系內(nèi)所建立的立體模型必須在其后經(jīng)絕對(duì)定向的過(guò)程才能取得立體模型的正確方位。

六、航影像片調(diào)繪

像片調(diào)繪是利用像片進(jìn)行判讀、調(diào)查、描繪和注記等工作的總稱(chēng)。即用攝影測(cè)量方法測(cè)繪地形圖的作業(yè)過(guò)程，是用判讀知識(shí)蔣像片進(jìn)行實(shí)地調(diào)查和補(bǔ)測(cè)，并對(duì)地形圖上需要表示的地物、地貌和地理名稱(chēng)等要素經(jīng)制圖綜合后，用規(guī)定的符號(hào)和注記標(biāo)繪在像片上以供進(jìn)一步測(cè)繪地形圖只用。經(jīng)調(diào)繪的像片稱(chēng)調(diào)繪片。簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)繪片。在特殊情況下，亦可在實(shí)地調(diào)繪典型樣片，其余的參照典型樣片和有關(guān)資料通過(guò)像片判讀在室內(nèi)進(jìn)行。

七、像片及衛(wèi)片判讀時(shí)注意的技術(shù)問(wèn)題

在作業(yè)過(guò)程中進(jìn)行航空像片判讀時(shí)，一般都應(yīng)該要遵循下列原則：先整體后局部;從一只到未知;先易后難;由宏觀到微觀的原則。只有這樣我們才能更好、更容易、更精確的判讀像片及像片上關(guān)的地物和地貌信息。同時(shí)判讀航空像片時(shí)一般也經(jīng)常采用比較常用的方法進(jìn)行判讀，如：直接判讀法;對(duì)比分析法;邏輯推理法等等。像這樣通過(guò)各種方法各種信息的全面綜合分析，才能更好的防止信息的判別錯(cuò)誤，減少不必要的經(jīng)濟(jì)和其它損失。然而尤其是判別過(guò)程中我們更得注重判讀過(guò)程及步驟，在判讀過(guò)程中我們分為四個(gè)判讀階段：準(zhǔn)備工作;室內(nèi)判讀;野外校核和成圖總結(jié)。在準(zhǔn)備工作中我們也分為一些小的步驟：資料的收集;像片得清晰度;像片得重疊度;像片得平整度;航線(xiàn)的彎曲度;像片得壓平度，這些雖然是些小的細(xì)節(jié)，但是一旦忽略很多就會(huì)導(dǎo)致很大的判別誤差，影響我們最終的判別結(jié)果。還有室內(nèi)的判讀，這一階段是需要在了解和掌握地區(qū)地理概況的基礎(chǔ)上進(jìn)行，根據(jù)判讀任務(wù)的需要及相關(guān)學(xué)科的特點(diǎn)，制定出統(tǒng)一的分類(lèi)系統(tǒng)，并選擇已知或典型地區(qū)總結(jié)和建立判讀標(biāo)識(shí)。判讀過(guò)程中還要注意利用已知資料，以及放大鏡、立體鏡等輔助工具，對(duì)重要的地物和有疑問(wèn)的地方加以特別標(biāo)記，以便在野外校核時(shí)進(jìn)行重點(diǎn)檢查。第三是野外校核，主要是根據(jù)室內(nèi)擬定的路線(xiàn)進(jìn)行，把室內(nèi)判讀的結(jié)果與實(shí)地對(duì)照，特別是對(duì)一些重要現(xiàn)象和有懷疑的地方，應(yīng)詳細(xì)加以觀察和驗(yàn)證，以修改和補(bǔ)充室內(nèi)的不足，最后是成圖與總結(jié)，判讀結(jié)果結(jié)果野外反復(fù)的檢驗(yàn)后，可將其轉(zhuǎn)繪到準(zhǔn)備好的底圖上，以制成專(zhuān)題圖件，并根據(jù)任務(wù)的要求，編寫(xiě)實(shí)訓(xùn)總結(jié)報(bào)告。

八、實(shí)習(xí)心得

通過(guò)一周的室內(nèi)實(shí)習(xí)任務(wù)，最大的感觸就是從新認(rèn)識(shí)了攝影測(cè)量和遙感這門(mén)比較抽象的學(xué)課，以前在課堂上總覺(jué)得這是一門(mén)非常難懂也非常難學(xué)的課程，可是就在這周的室內(nèi)收集資料實(shí)習(xí)的過(guò)程中我的想法突然改變了，其實(shí)攝影測(cè)量與遙感這門(mén)學(xué)科并沒(méi)有所想的那么難懂和難學(xué)，只要我們?cè)敢馊W(xué)、去發(fā)現(xiàn)這門(mén)學(xué)科的奧秘我們還是非常容易掌握和理解的。開(kāi)始接觸是覺(jué)得它是我們所有學(xué)科中最抽象的，可是當(dāng)我們把我們所學(xué)的理論知識(shí)和這次室內(nèi)搜集資料的實(shí)習(xí)結(jié)合起來(lái)對(duì)比和深入研究后，才真正的發(fā)現(xiàn)這是一門(mén)多么有內(nèi)涵和適應(yīng)新時(shí)代的必要科目，很多情況下，對(duì)于大面積的測(cè)圖我們都少不了對(duì)它的應(yīng)用，同時(shí)在將來(lái)攝影測(cè)量和遙感也很有可能會(huì)取代我們所有傳統(tǒng)的測(cè)圖方法，真正的把它完全的應(yīng)用到我們的所有調(diào)查土地資料中，以見(jiàn)證它的最有效的作用。

由于我們學(xué)校大量缺少攝影測(cè)量和遙感這門(mén)學(xué)科的儀器和工具，所以學(xué)校把這次實(shí)習(xí)任務(wù)主要定為網(wǎng)上搜集有關(guān)這門(mén)學(xué)科的資料及書(shū)本上理論知識(shí)相結(jié)合系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。雖然這方面的設(shè)備大量的缺乏，可是仍然沒(méi)有撮箕到我們學(xué)習(xí)的良好心態(tài)，在這個(gè)過(guò)程中我們還是以自己的最大熱情完全的投入到此次實(shí)習(xí)中。通過(guò)這次實(shí)習(xí)我們的收獲很大，在很多情況下我們都得到了很多意外的收獲，獲益匪淺!不僅對(duì)書(shū)本上的理論知識(shí)有了通盤(pán)的理解，更重要的是從實(shí)踐中檢驗(yàn)了它的真理，了解了它的適應(yīng)范圍之廣和作用之大，為我們以后從事工作而需要它打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

第2篇：遙感的基本原理范文

[關(guān)鍵詞]農(nóng)業(yè)災(zāi)害 監(jiān)測(cè) 遙感技術(shù)

[中圖分類(lèi)號(hào)]DF413.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2013）-7-299-1

中國(guó)作為一個(gè)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國(guó)，正遭受著世界上最嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)災(zāi)害。如何加強(qiáng)對(duì)這些災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和控制，成為困擾農(nóng)業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)難點(diǎn)課題。基于我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展歷程，我們不難發(fā)現(xiàn)，遙感技術(shù)是增強(qiáng)農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)實(shí)效，實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)更好更快發(fā)展的有效手段。對(duì)此，本文從基本概述、應(yīng)用兩個(gè)角度，對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了如下的分析和闡述。

1遙感技術(shù)原理及其優(yōu)點(diǎn)

1.1遙感技術(shù)的基本原理

所謂遙感技術(shù)，就是指通過(guò)各類(lèi)光學(xué)探測(cè)儀器，對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射的電磁波信息進(jìn)行接收、加工、成像處理，進(jìn)而探測(cè)與識(shí)別環(huán)境地物的一項(xiàng)綜合性技術(shù)。而眾所周知，物質(zhì)不同，所發(fā)射的地磁波的波段也會(huì)有所不同。正因?yàn)槿绱?，不同的物質(zhì)在遙感技術(shù)作用下形成了不同的圖像。從另一個(gè)角度講，遙感技術(shù)憑借著不同的遙感成像，反映出了目標(biāo)物的不同數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而成為區(qū)分不同物質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)，這就是遙感技術(shù)的基本原理。

1.2遙感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

與其它監(jiān)測(cè)技術(shù)相比，遙感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

首先，監(jiān)測(cè)范圍廣，監(jiān)測(cè)立體性強(qiáng)。通過(guò)遙感技術(shù)，可以獲取對(duì)地面的連續(xù)性的、立體性的圖像。這種圖像可以有效避免地面點(diǎn)線(xiàn)監(jiān)測(cè)所帶來(lái)的視野阻隔以及其它一些局限性，極大地拓寬了監(jiān)測(cè)者的視野，使監(jiān)測(cè)者能夠?qū)Ω黝?lèi)災(zāi)害信息進(jìn)行宏觀性地把握。而且，越是那些波及范圍廣、災(zāi)害性大的災(zāi)害，其優(yōu)勢(shì)就越發(fā)明顯。

其次，信息獲取量大，信息獲取效率高。憑借著高超的現(xiàn)代航天技術(shù)以及先進(jìn)的現(xiàn)代航天工具，遙感技術(shù)能夠及時(shí)的、迅速的獲取各類(lèi)圖像信息和數(shù)據(jù)信息，為高效數(shù)據(jù)模型的建立提供先決條件，為災(zāi)害的甄別與監(jiān)測(cè)提供有效依據(jù)。

最后，適應(yīng)性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。對(duì)于有些災(zāi)害，如病蟲(chóng)害、雪災(zāi)、火災(zāi)等，常規(guī)性的監(jiān)測(cè)手段根本無(wú)法奏效。在這種情況下，就需要充分發(fā)揮遙感技術(shù)的作用，發(fā)揮其適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。此外，遙感技術(shù)可以對(duì)各類(lèi)災(zāi)情進(jìn)行全天候地監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)災(zāi)前監(jiān)測(cè)、災(zāi)中監(jiān)測(cè)、災(zāi)后監(jiān)測(cè)的有機(jī)統(tǒng)一，為災(zāi)害控制提供充足的第一手資料。

2.遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

2.1旱災(zāi)

旱災(zāi)是一種比較常見(jiàn)的農(nóng)業(yè)災(zāi)害。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每年因旱災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失約占?xì)庀鬄?zāi)害類(lèi)經(jīng)濟(jì)損失的一半左右。在應(yīng)對(duì)旱災(zāi)的過(guò)程中，比較常用的方法有兩種，一種是熱慣量法，二是作物水分脅迫指數(shù)法，這都是遙感技術(shù)的重要體現(xiàn)。所謂的熱慣量法，就是指通過(guò)遙感圖像反演的研究區(qū)晝夜溫差來(lái)反映農(nóng)業(yè)旱情的方法；而所謂的作物水分脅迫指數(shù)法，則是指通過(guò)作物冠層與其上空大氣溫度差來(lái)反映作物的水分脅迫狀況的方法。在實(shí)際中，兩者的適用范圍有所區(qū)別，前者適用于地與作物稀疏的農(nóng)田，而后者則適用于作物覆蓋率較高的農(nóng)田。

2.2洪災(zāi)

與旱災(zāi)一樣，洪災(zāi)也是一種比較常見(jiàn)的農(nóng)業(yè)災(zāi)害。洪災(zāi)具有時(shí)空分布廣、危害性大、突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)，每年造成經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)210億元。在實(shí)際中，遙感技術(shù)常通過(guò)洪災(zāi)程度監(jiān)測(cè)和洪災(zāi)面積提取兩項(xiàng)指標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)目的。而這兩項(xiàng)指標(biāo)的取得，通常是建立在歸一化植被指數(shù)（NDVI）提取和分析的基礎(chǔ)上。現(xiàn)如今，遙感技術(shù)在洪災(zāi)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用日趨成熟，尤其是微波遙感技術(shù)，憑借著其實(shí)時(shí)性、動(dòng)態(tài)性的優(yōu)點(diǎn)，成為目前洪災(zāi)監(jiān)測(cè)中最常用的數(shù)據(jù)源。

2.3病蟲(chóng)害

病蟲(chóng)害是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要因素，每年約有13.5%的農(nóng)業(yè)災(zāi)害是由病蟲(chóng)害引起的。在以前，人們主要通過(guò)肉眼來(lái)“監(jiān)測(cè)”這種災(zāi)害?？上攵@種監(jiān)測(cè)具有很明顯的滯后性，實(shí)際效果也很不理想。而遙感技術(shù)可以有效地彌補(bǔ)這個(gè)缺陷，通過(guò)各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為我們準(zhǔn)確地提供病蟲(chóng)害的范圍和程度，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并防治，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供堅(jiān)實(shí)的保障。光譜參數(shù)法是一種通過(guò)遙感數(shù)據(jù)來(lái)判斷農(nóng)作物外部形體以及內(nèi)部生理信息的方法，而這些信息恰是判斷病蟲(chóng)害的重要依據(jù)?？梢?jiàn)，光譜參數(shù)法是遙感技術(shù)應(yīng)用于病蟲(chóng)害的基礎(chǔ)。此外，植被指數(shù)法和紅邊參數(shù)法也是遙感監(jiān)測(cè)中不可或缺的兩種方法，通過(guò)植被參數(shù)和紅邊參數(shù)，實(shí)現(xiàn)最終的監(jiān)測(cè)目標(biāo)。

2.4冷凍害

冷凍害是指因溫度過(guò)低而抑制農(nóng)作物生長(zhǎng)的自然災(zāi)害。它不僅會(huì)延遲農(nóng)作物的生長(zhǎng)，有時(shí)甚至?xí)斐赊r(nóng)作物大面積的死亡。遙感技術(shù)在冷凍害防范方面具有重要的價(jià)值，可以準(zhǔn)確、有效地預(yù)測(cè)或者評(píng)估冷凍害的發(fā)生時(shí)間以及危害程度。在實(shí)際中，植被指數(shù)（NDVI）并不能及時(shí)反映農(nóng)作物凍害，以致冷凍害發(fā)生一段時(shí)間后才有所察覺(jué)。很顯然，這種監(jiān)測(cè)具有一定的延遲性。因此，要想取得理想中的監(jiān)測(cè)效果，就必須將NDVI監(jiān)測(cè)與農(nóng)作物地表溫度反演有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。

2.5風(fēng)雹災(zāi)

統(tǒng)計(jì)資料顯示，我國(guó)每年的風(fēng)雹受災(zāi)面積多達(dá)600萬(wàn)公頃，直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)30億元人民幣。風(fēng)雹災(zāi)的破壞性極強(qiáng)，在極短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)造成農(nóng)作物的大面積倒伏甚至死亡。截至目前，遙感技術(shù)在風(fēng)雹災(zāi)中的應(yīng)用現(xiàn)狀還不甚理想，遙感數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率與空間分辨率還無(wú)法達(dá)到要求。針對(duì)這種現(xiàn)狀，可以采用TM、EOS-MODIS、NOAA-AVHRR等遙感數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式，增強(qiáng)數(shù)據(jù)源的針對(duì)性和有效性。

3小結(jié)

綜上所述，在新時(shí)期，加強(qiáng)遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的應(yīng)用是一項(xiàng)非常系統(tǒng)的工程。為了將該項(xiàng)工程做大做強(qiáng)，夯實(shí)該項(xiàng)工程的基礎(chǔ)，必須明確以下幾個(gè)問(wèn)題：首先，要對(duì)加強(qiáng)遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)應(yīng)用的必要性和重要性有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)；其次，要對(duì)遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)應(yīng)用的現(xiàn)狀有一個(gè)全面的分析；最后，要對(duì)加強(qiáng)遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)應(yīng)用的路徑有一個(gè)科學(xué)的把握。只有這樣，才能切實(shí)增強(qiáng)遙感技術(shù)應(yīng)用的有效性與實(shí)效性，才能真正實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)又好又快的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]閆峰，李茂松，王艷姣，覃志豪.遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2006年第06期.

第3篇：遙感的基本原理范文

關(guān)鍵詞 遙感影像處理 研究生 協(xié)同創(chuàng)新 開(kāi)源

中圖分類(lèi)號(hào)：G643 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract For many types of remote sensing image processing algorithms， implementation complexity and other characteristics， development-oriented theory， technology innovation of new remote sensing processing requirements， this paper studies the characteristics of different graduate and professional background to the open-source remote sensing software OpenRS platform， remote sensing science and research technology Graduate collaborative innovation model， given curriculum design， so as to enhance collaboration and innovation graduate ability to solve complex problems.

Key words remote sensing image processing； postgraduate； collaborative innovation； open source

當(dāng)前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，遙感圖像處理已由簡(jiǎn)單的單機(jī)單算法處理，發(fā)展到涉及并行處理、圖像處理、視頻處理等跨專(zhuān)業(yè)聯(lián)合處理的新型階段。協(xié)同創(chuàng)新是針對(duì)某個(gè)大型復(fù)雜問(wèn)題，各個(gè)創(chuàng)新主體角色間實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新互惠，知識(shí)共享，資源共享，形成相互協(xié)調(diào)發(fā)展，推動(dòng)共同前進(jìn)，協(xié)同的結(jié)果使個(gè)個(gè)獲益，整體加強(qiáng)，解決某些單一個(gè)體難以解決的復(fù)雜問(wèn)題。下面將在分析研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，給出相應(yīng)的解決方案。

1 研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)難點(diǎn)分析

遙感科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)是2010年獲批的教育部戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專(zhuān)業(yè)，是教育部人才培養(yǎng)模式改革試點(diǎn)。當(dāng)前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，遙感圖像處理已由簡(jiǎn)單的單機(jī)單算法處理，發(fā)展到涉及并行處理、圖像處理、視頻處理等跨專(zhuān)業(yè)聯(lián)合處理的新型階段。傳統(tǒng)的基于遙感單學(xué)科密集理論的講解，難以滿(mǎn)足教育部及工程應(yīng)用對(duì)創(chuàng)新性人才的需求，需要研究針對(duì)遙感科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)發(fā)展所需的協(xié)同創(chuàng)新模式的研究，克服當(dāng)前研究生教育中存在的問(wèn)題。協(xié)同創(chuàng)新是針對(duì)某個(gè)大型復(fù)雜問(wèn)題，各個(gè)創(chuàng)新主體角色間實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新互惠，知識(shí)共享，資源共享，形成相互協(xié)調(diào)發(fā)展，推動(dòng)共同前進(jìn)，協(xié)同的結(jié)果使個(gè)個(gè)獲益，整體加強(qiáng)，解決某些單一個(gè)體難以解決的復(fù)雜問(wèn)題。在我國(guó)，教育部指定了“2011計(jì)劃”，其全稱(chēng)為高等學(xué)校創(chuàng)新能力提升計(jì)劃，是繼國(guó)家985工程、211工程之后，中國(guó)高等教育系統(tǒng)又一項(xiàng)體現(xiàn)國(guó)家意志的重大戰(zhàn)略舉措，已有多所高校通過(guò)“協(xié)同創(chuàng)新中心”論證。雖然我國(guó)協(xié)同創(chuàng)新中心已成立多所，在協(xié)同管理理論及其應(yīng)用方面也有若干研究，但如何構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新模式具體實(shí)施方案，如何進(jìn)行相應(yīng)課程設(shè)計(jì)等具體問(wèn)題還鮮有研究。下面將在分析研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，給出相應(yīng)的解決方案。

2 多角色協(xié)同創(chuàng)新模式

OpenRS（全稱(chēng)：開(kāi)放式遙感數(shù)據(jù)處理服務(wù)平臺(tái)）開(kāi)源軟件由武漢大學(xué)研制，實(shí)現(xiàn)了一種面向接口和屬性的算法插件系統(tǒng)，其目的是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的動(dòng)態(tài)調(diào)用和消除系統(tǒng)各模塊的物理耦合性。在數(shù)據(jù)來(lái)源方面，OpenRS可處理從簡(jiǎn)單的字節(jié)型數(shù)據(jù)到復(fù)雜的復(fù)數(shù)型數(shù)據(jù)、從簡(jiǎn)單的柵格型數(shù)據(jù)到復(fù)雜的矢量型數(shù)據(jù)、從可見(jiàn)光、高光譜數(shù)據(jù)到紅外數(shù)據(jù)，同時(shí)支持不斷擴(kuò)展的影像數(shù)據(jù)格式。在處理算法方面，OpenRS支持從簡(jiǎn)單像元級(jí)處理到復(fù)雜的對(duì)象級(jí)處理，包括了傳統(tǒng)的影像變換、波段運(yùn)算、影像濾波、影像融合、影像聚類(lèi)、影像分類(lèi)到影像的分割、對(duì)象描述、對(duì)象分類(lèi)，從傳統(tǒng)的定性處理到逐漸成熟的定量處理等適合于不同應(yīng)用的算法和處理過(guò)程。在計(jì)算架構(gòu)方面，OpenRS提供并行計(jì)算框架與計(jì)算模型，可支持網(wǎng)絡(luò)透明的并行算法實(shí)現(xiàn)。OpenRS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一種面向接口和屬性的算法插件系統(tǒng)，其目的是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的動(dòng)態(tài)調(diào)用和消除系統(tǒng)各模塊的物理耦合性。插件系統(tǒng)與具體算法和應(yīng)用無(wú)關(guān)，主要提供了插件的掃描、對(duì)象注冊(cè)、對(duì)象創(chuàng)建與查找等基礎(chǔ)功能。

隨著技術(shù)創(chuàng)新復(fù)雜性的增強(qiáng)、速度的加快以及分工精細(xì)化發(fā)展，當(dāng)代創(chuàng)新模式已突破傳統(tǒng)的線(xiàn)性和鏈?zhǔn)侥Ｊ剑尸F(xiàn)出非線(xiàn)性、多角色、網(wǎng)絡(luò)化、開(kāi)放性的特征，并逐步演變?yōu)橐远嘣黧w協(xié)同互動(dòng)為基礎(chǔ)的協(xié)同創(chuàng)新模式。在目前遙感處理領(lǐng)域，相關(guān)人員一般可分為五類(lèi)角色，分別是數(shù)據(jù)提供者、平臺(tái)架構(gòu)者、算法開(kāi)發(fā)者、應(yīng)用整合者和最終用戶(hù)。

不同特點(diǎn)研究生的培養(yǎng)方向不同，也適合不同角色。協(xié)同工作的重點(diǎn)是合理區(qū)分角色行為。數(shù)據(jù)提供者側(cè)重于提供原始數(shù)據(jù)，一般可由教研室合作提供，而無(wú)需受限于單個(gè)老師及學(xué)生經(jīng)濟(jì)能力；平臺(tái)架構(gòu)者側(cè)重于提供基礎(chǔ)的遙感數(shù)據(jù)讀寫(xiě)、計(jì)算架構(gòu)、通用基礎(chǔ)處理算法和通用界面元素等，OpenRS開(kāi)源平臺(tái)可用于承擔(dān)該類(lèi)角色；算法開(kāi)發(fā)者側(cè)重于實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新性的專(zhuān)業(yè)算法，實(shí)現(xiàn)過(guò)程中可利用平臺(tái)提供的通用處理算法，科研型研究生承擔(dān)該類(lèi)角色；應(yīng)用整合者在算法提供者提供的算法和平臺(tái)架構(gòu)者提供的基本界面元素基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)各種定制化的服務(wù)界面，應(yīng)用型研究生可承擔(dān)該類(lèi)角色。

3 課程設(shè)計(jì)

在課程安排上，要求教師在備課的過(guò)程中，仔細(xì)分析研究生的各自研究關(guān)注點(diǎn)，并根據(jù)個(gè)人意愿，合理劃分研究生的不同角色，有意識(shí)地滲透協(xié)同創(chuàng)新能力教育的思想，更要在教學(xué)過(guò)程中把協(xié)同創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程之中。因此，教師需精心設(shè)計(jì)有利于培養(yǎng)學(xué)生協(xié)同創(chuàng)新能力的編程案例為切入點(diǎn)，案例難度遵循循序漸進(jìn)原則，以分組形式指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行上機(jī)實(shí)習(xí)，多討論，多實(shí)踐，多總結(jié)，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

在培養(yǎng)目標(biāo)方面，課程旨在培養(yǎng)研究生掌握協(xié)同解決大型遙感問(wèn)題的能力，了解OpenRS平臺(tái)基本原理，并可在其基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，編寫(xiě)與插入自己的專(zhuān)業(yè)算法，能勝任企業(yè)、研究院所和政府部門(mén)等有關(guān)遙感影像處理技術(shù)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用等工作。

在課程設(shè)置方面，應(yīng)主要以上機(jī)實(shí)踐為主，課堂授課為輔的教學(xué)形式。課堂授課主要講授OpenRS平臺(tái)的基本原理，如：算法插件機(jī)制，給學(xué)生較為清晰的學(xué)習(xí)脈絡(luò)，幫助梳理其在多角色創(chuàng)新模式中感興趣的角色，引導(dǎo)其協(xié)同創(chuàng)新思維，課堂授課不宜超過(guò)總授課時(shí)間的20%；在上機(jī)實(shí)踐開(kāi)始階段，由教師對(duì)照編程代碼，仔細(xì)講解不同角色開(kāi)發(fā)過(guò)程與相關(guān)技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，由學(xué)生模擬實(shí)現(xiàn)；在上機(jī)實(shí)踐中間階段，以分組形式，讓組內(nèi)同學(xué)承擔(dān)不同角色，相互協(xié)同開(kāi)發(fā)，共同解決某一問(wèn)題；在課程后期階段，讓分組間進(jìn)行協(xié)同，完成更為復(fù)雜，更貼近實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)問(wèn)題。以這種多層次，不斷深入的模式，提高學(xué)生的實(shí)際協(xié)同工作能力，同時(shí)也潛移默化地培養(yǎng)協(xié)同意識(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

遙感科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的高速發(fā)展使得協(xié)同創(chuàng)新成為必然趨勢(shì)。OpenRS開(kāi)源平臺(tái)的開(kāi)放性、擴(kuò)展性、先進(jìn)性正滿(mǎn)足上述趨勢(shì)。本文在對(duì)研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)難點(diǎn)與OpenRS平臺(tái)本身特點(diǎn)加以分析的基礎(chǔ)上，給出了遙感領(lǐng)域的多角色協(xié)同創(chuàng)新模式與課程設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

第4篇：遙感的基本原理范文

關(guān)鍵詞：DOM；DEM；影像糾正；影像鑲嵌

中圖分類(lèi)號(hào)：P631.4+24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1.引言

數(shù)字正射影像圖(DOM，Digital Orthophoto Map)是對(duì)航空(或航天)片的像素進(jìn)行數(shù)字微分糾正和鑲嵌，按一定圖幅范圍裁剪生成的數(shù)字正射影像集。其兼具有地圖幾何精度和影像特征的圖像。DOM具有精度高、信息豐富、直觀逼真、獲取快捷等優(yōu)點(diǎn)，可作為地圖分析背景控制信息，并可由其提取自然資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史信息或最新信息，為國(guó)土資源調(diào)查、災(zāi)害防治和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)劃等、提供可靠依據(jù)；再者可以利用它進(jìn)行地圖的修測(cè)更新，在測(cè)繪生產(chǎn)方面越來(lái)越發(fā)揮了重要的作用。

根據(jù)航空數(shù)字影像，在全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)上利用攝影測(cè)量生成的DEM，制作數(shù)字正射影像圖(DOM)，滿(mǎn)足社會(huì)的各種需要或根據(jù)數(shù)字正射影像圖實(shí)現(xiàn)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和更新及其所依據(jù)的數(shù)字高程模型可以成為構(gòu)建空間數(shù)據(jù)框架的重要組成基礎(chǔ)。

2.基本原理和優(yōu)點(diǎn)

數(shù)字正射影像圖制作原理，廣義地說(shuō)就是對(duì)不同分辨率、不同光譜分辨率和不同時(shí)相的多源遙感數(shù)據(jù)和圖像，投影到需要的地理坐標(biāo)系或者說(shuō)進(jìn)行圖像的幾何處理。因此，正射影像圖制作圖像的幾何處理是遙感信息處理過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于多尺度的遙感數(shù)據(jù)，進(jìn)行多源遙感信息的表示、融合及混合像元的分解和影像間的幾何配準(zhǔn)處理方法方面都有許多理論、方法的提出。

正射影像圖的的優(yōu)點(diǎn)：

1.數(shù)字化數(shù)據(jù)

用戶(hù)可按需要對(duì)比例尺進(jìn)行任意調(diào)整、輸出，也可以對(duì)分辨率及數(shù)據(jù)量進(jìn)行調(diào)整，直接為城市規(guī)劃，土地管理等部門(mén)及GIS用戶(hù)服務(wù)，同時(shí)便于數(shù)據(jù)傳輸、共享和制版印刷。

2.信息豐富

正射影像圖信息量大，地物直觀，層次豐富，色彩準(zhǔn)確，易于判讀。

3.提供專(zhuān)業(yè)信息

正射影像圖同時(shí)還具有遙感專(zhuān)業(yè)信息，通過(guò)計(jì)算機(jī)圖像處理可進(jìn)行各種專(zhuān)業(yè)信息的提取、統(tǒng)計(jì)與分析。另外，它還具有精度高、生產(chǎn)周期短、易于快速更新等優(yōu)點(diǎn)。

3.正射影像圖的制作過(guò)程：

正射影像圖的制作過(guò)程如下圖所示：

3.1數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備

獲取原始資料，包括控制點(diǎn)資料、相機(jī)文件、航片結(jié)合表和航攝負(fù)片，并對(duì)數(shù)字化原始航片進(jìn)行掃描。

3.2正射影像的制作

（1）定向建模

進(jìn)行空三加密，建立立體模型，經(jīng)過(guò)內(nèi)定向、相對(duì)定向、絕對(duì)定向、核線(xiàn)重采樣后模型確立成功。

定向精度原則按表1要求執(zhí)行。

表1 定向精度指標(biāo)

（2）數(shù)據(jù)采集

在JX4中，即能用DEM制作正射影像，又能用特征線(xiàn)構(gòu)TIN制作正射影像。在影像匹配數(shù)字高程模型（DEM）前，首先要測(cè)量一些特征線(xiàn)，只有測(cè)過(guò)特征線(xiàn)的地方才能確保其正射影像精度，盡管用構(gòu)TIN的形式制作正射影像精度高、變形小，但是需要測(cè)大量的特征線(xiàn)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，在能保證數(shù)字精度的情況下，一般只在大面積水域、道路、橋梁、山脊、山谷等地物上測(cè)量特征線(xiàn)。采集大面積水域?yàn)榉忾]多邊行，進(jìn)行水域面置平。河流的水面存在不一致有一定高程落差，應(yīng)該分段進(jìn)行置平呈剃度下降。采集道路應(yīng)緊貼地面，特征線(xiàn)不能相交。若有兩條線(xiàn)在空間相交或是有重合等情況，有可能會(huì)引起TIN的構(gòu)建錯(cuò)誤。所有采集的特征線(xiàn)要連續(xù)，不應(yīng)有短開(kāi)情況。房子等不采集。采集的線(xiàn)劃最好不要穿過(guò)房子橋梁等，防止影像生成后房子橋梁等彎曲變形。

其次進(jìn)行匹配前預(yù)處理，可以獲得更好的匹配結(jié)果，從而可減少匹配編輯的大量工作，可大大提高效率。預(yù)處理完成后，可以進(jìn)行影像匹配以及匹配結(jié)果編輯。在編輯數(shù)字高程模型（DEM）無(wú)效的情況下，還可適當(dāng)放寬DEM的網(wǎng)格間隔，用放寬網(wǎng)格間距后的DEM制作的正射影像去修復(fù)變形和模糊。

（3）正射糾正

采集工作完成后，可根據(jù)采集的特征點(diǎn)線(xiàn)和數(shù)字高程模型（DEM）糾正出滿(mǎn)意的像片正射影像。

（4）DOM鑲嵌、裁切

影像拼接時(shí)，應(yīng)盡量調(diào)整色彩、色調(diào)協(xié)調(diào)、統(tǒng)一，可以采用Geodog勻色軟件進(jìn)行像對(duì)的勻色，減少相鄰圖幅、像對(duì)之間的接邊誤差和色彩差異。相鄰像片正射影像鑲嵌，兩像片間的重疊部分一般達(dá)60%-70%，因像片邊緣部分變形大，盡量使用像片的中間重疊部分。地物影像接邊差控制在圖上0.2MM-0.3MM以?xún)?nèi)。

在拼接影像之前，首先應(yīng)該對(duì)糾正過(guò)的像片進(jìn)行逐步檢查，符合精度要求時(shí)，方可進(jìn)行影像的拼接、裁減工作。影像的拼接線(xiàn)一般采用用戶(hù)自定義，影像拼接要注意以下幾點(diǎn)：

① 鑲嵌線(xiàn)盡量選在道路邊線(xiàn)、田埂、陰影等紋理差異小區(qū)域，避開(kāi)房屋特別是高層建筑區(qū)、立交橋等陰影差較大的區(qū)域，以免造成影像模糊、錯(cuò)位、不接邊等，確保影像質(zhì)量。

② 高層建筑密集區(qū)域接邊，無(wú)法保留地物的完整性和特征（即因攝影角度、時(shí)間、投影差的原因引起的地物相互壓蓋和兩邊倒的情況）時(shí)，要盡量采用投影差小的中心影像，保留高層建筑和主要道路完整性為原則。在經(jīng)過(guò)道路、水系等平行地物時(shí)，最好走直角路線(xiàn)，這樣，最大程度上保證了拼接效果

③ 鑲嵌線(xiàn)的采點(diǎn)一定要光滑。地物高差變化的地方一定要多采點(diǎn)，以保證地形的自然連續(xù)性， 影像的視覺(jué)效果和影像質(zhì)量。

④ 盡量避開(kāi)陰影、云影。由于航攝采用的是中心投影，在立體像對(duì)中，云影或高差大的地物產(chǎn)生的陰影或在左右航片中的方向和位置有所不同，所以在選著鑲嵌線(xiàn)時(shí)，應(yīng)避開(kāi)陰影和云影。

5）色彩調(diào)整和接邊

選擇多條航線(xiàn)中地物類(lèi)較豐富的局部影像，對(duì)其進(jìn)行亮度和對(duì)比度調(diào)色，來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)灰度模板，再統(tǒng)一按照模板圖進(jìn)行勻色、處理，以保證整個(gè)測(cè)區(qū)影像色調(diào)一致。注意在處理相鄰航線(xiàn)水域由于光線(xiàn)反射造成色彩不平衡，航攝底片脫膜、拉傷造成丟失影像，在保證影像圖精度和清晰度的前提下，可以用Photoshop等專(zhuān)業(yè)圖象處理軟件進(jìn)行處理。最終將各航線(xiàn)的影像進(jìn)行鑲嵌，形成矩形的正射影像數(shù)據(jù)塊。裁切每個(gè)單幅影像規(guī)定要外擴(kuò)一定的范圍。用Photoshop把裁好的接邊影像與自己負(fù)責(zé)的影像套合，進(jìn)行接邊和色彩調(diào)整。圖幅接邊要求盡量無(wú)縫，其最大限差一般平地、丘陵地的不大于5米，山地、高山地不大于8米，并且要求接邊處影像色調(diào)基本一致。

四、正射影像圖在測(cè)繪生產(chǎn)的應(yīng)用

在信息化日益發(fā)展的今天，正射影像圖應(yīng)用越發(fā)廣泛了。將影像圖與線(xiàn)劃圖套合在一起打印的調(diào)繪紙圖使野外測(cè)量作業(yè)人員一目了然，方便作業(yè)的同時(shí)，省時(shí)省力；可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字線(xiàn)劃圖的更新、修測(cè)；可以應(yīng)用于城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)中，能直觀反映實(shí)地情況。在城市建設(shè)、地理信息系統(tǒng)構(gòu)建中起著極其重要的作用。

參考文獻(xiàn):

[1]測(cè)繪技術(shù)北京公司.JX-4數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作操作手冊(cè)[G].2001.

第5篇：遙感的基本原理范文

一、教學(xué)目標(biāo)

與GIS專(zhuān)業(yè)相比，非GIS專(zhuān)業(yè)受其專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)限制，其教學(xué)的基本定位是緊密結(jié)合專(zhuān)業(yè)需求u，教學(xué)的目的是面向GIS系統(tǒng)的應(yīng)用，主要是讓同學(xué)們掌握GIS基本概念、基本功能以及基本原理，熟悉常用GIS軟件，學(xué)會(huì)用GIS的手段分析解決專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題。對(duì)于地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)GIS的教學(xué)目的在于使得學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)該課程，掌握GIS的基本概念、功能和組成，掌握GIS的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，掌握地圖投影的基本原理，了解空間數(shù)據(jù)的獲取與預(yù)處理，掌握空間數(shù)據(jù)的分析方法，熟悉常用GIS軟件，并能將GIS的原理與技術(shù)應(yīng)用到地質(zhì)工程領(lǐng)域當(dāng)中。在具體的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)充分考慮學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)和背景，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新組織，補(bǔ)充GIS在本專(zhuān)業(yè)中的作用和應(yīng)用并對(duì)實(shí)踐上機(jī)內(nèi)容進(jìn)行精選。

二、教學(xué)內(nèi)容組織

GIS是一門(mén)集計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、現(xiàn)代地理學(xué)、測(cè)繪遙感學(xué)、空間科學(xué)和管理科學(xué)等為一體的新興邊緣學(xué)科，學(xué)生學(xué)習(xí)本課程要求具備一定的地理學(xué)、測(cè)繪學(xué)(測(cè)量學(xué)、全球定位系統(tǒng)、遙感、地圖學(xué)、計(jì)算機(jī)制圖等)、計(jì)算機(jī)(軟件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、CAD等)等方面的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。但對(duì)于非GIS專(zhuān)業(yè)而言往往缺乏相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)背景知識(shí)，并且學(xué)時(shí)相對(duì)也較少，為了解決這一矛盾上好GIS課程，首先應(yīng)針對(duì)學(xué)生的知識(shí)背景和專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用需求對(duì)課程內(nèi)容做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和補(bǔ)充。分析現(xiàn)有的GIS教材，主要有三大類(lèi)：一類(lèi)是面向GIS專(zhuān)業(yè)的，這類(lèi)教材有的側(cè)重于地理學(xué)，強(qiáng)調(diào)地理事物的圖形和屬性表達(dá)，有的側(cè)重于數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)，強(qiáng)調(diào)算法和程序，這些教材全面、系統(tǒng)，內(nèi)容深入，并被GIS專(zhuān)業(yè)廣泛使用，但不完全適合非GIS專(zhuān)業(yè)；一類(lèi)是針對(duì)軟件操作和應(yīng)用的，在理論中穿插軟件操作介紹，這類(lèi)教材以軟件應(yīng)用為目的，內(nèi)容相對(duì)淺顯易懂，但缺乏地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)用實(shí)例；還有一類(lèi)是針對(duì)GIS應(yīng)用較廣泛的領(lǐng)域，如人口、環(huán)境、城市等，這類(lèi)教材中都介紹有大量的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用實(shí)例，內(nèi)容結(jié)構(gòu)各有千秋，深淺不一，而在這些面向?qū)I(yè)應(yīng)用的教材中較少涉及石油、地質(zhì)等領(lǐng)域，另外有少量的數(shù)字油田方面的論著，但數(shù)字油田方面的論著主要是介紹各種油田相關(guān)的信息系統(tǒng)框架，往往并不系統(tǒng)介紹GIS原理與技術(shù)。綜合考慮這些教材的優(yōu)缺點(diǎn)和針對(duì)性，筆者認(rèn)為對(duì)于地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置應(yīng)遵循基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性和面向應(yīng)用的基本原則，采用以GIS基本概念、功能和原理為主線(xiàn)，將地質(zhì)工程應(yīng)用實(shí)例貫穿其中的方式來(lái)組織課程內(nèi)容，對(duì)與學(xué)生專(zhuān)業(yè)背景無(wú)關(guān)以及學(xué)生理解有困難的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)壓縮甚至刪減，而對(duì)與專(zhuān)業(yè)應(yīng)用直接相關(guān)部分內(nèi)容應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)充，從而滿(mǎn)足學(xué)時(shí)的要求。筆者參考了大量的GIS教材及數(shù)字油田隨1叫方面的教材，并結(jié)合相關(guān)的科研項(xiàng)目，在充分考慮地質(zhì)工程學(xué)生專(zhuān)業(yè)背景的基礎(chǔ)上，面向?qū)I(yè)應(yīng)用對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了重新組織和補(bǔ)充，如表1所示。對(duì)于理論部分的深入程度可根據(jù)具體的學(xué)時(shí)在授課中靈活掌握。

三、上機(jī)實(shí)踐內(nèi)容設(shè)置

上機(jī)實(shí)踐對(duì)于幫助學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)GIS的基本功能及提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力具有重要的作用，它是GIS課程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前GIS的實(shí)驗(yàn)教材雖然數(shù)量在不斷增長(zhǎng)，但大多針對(duì)GIS專(zhuān)業(yè)進(jìn)行設(shè)置，對(duì)于非專(zhuān)業(yè)的GIS課程則無(wú)通用教材，往往需要自己編寫(xiě)。原因是這些針對(duì)GIS專(zhuān)業(yè)編寫(xiě)的教材無(wú)論從軟件的選取，還是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的側(cè)重性，難易程度，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與專(zhuān)業(yè)的貼切性等，都無(wú)法與本專(zhuān)業(yè)對(duì)于GIS課程的培養(yǎng)目標(biāo)吻合，也不適合社會(huì)對(duì)本專(zhuān)業(yè)學(xué)生的需求。對(duì)于非GIS專(zhuān)業(yè)首先應(yīng)根據(jù)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用選擇適合的軟件，目前市面上流行的GIS軟件，國(guó)外的有ArcGIS、Maplnfo等，國(guó)內(nèi)的有MapGIS、SuperMap等，對(duì)于地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)可選擇ArcGIS和MapGIS作為上機(jī)實(shí)踐軟件，因?yàn)槟壳霸谟吞锷线@兩個(gè)軟件應(yīng)用得最廣泛。上機(jī)實(shí)踐的學(xué)時(shí)設(shè)在l0個(gè)學(xué)時(shí)比較合理，上機(jī)內(nèi)容設(shè)置的基本原則是既要與課堂理論知識(shí)緊密結(jié)合，又要考慮與專(zhuān)業(yè)應(yīng)用相結(jié)合。上機(jī)內(nèi)容的選取以GIS的基本功能為主線(xiàn)，與專(zhuān)業(yè)應(yīng)用的結(jié)合則體現(xiàn)在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的選取及試驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)上。另外，筆者在實(shí)踐教學(xué)中發(fā)現(xiàn)很多實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)中所用的術(shù)語(yǔ)與教材中所用的術(shù)語(yǔ)往往不一致，這樣會(huì)給學(xué)生造成概念上的混亂以及理論和實(shí)踐的脫節(jié)，所以在編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的時(shí)候還應(yīng)注意實(shí)習(xí)中出現(xiàn)的術(shù)語(yǔ)要盡量與課堂教學(xué)中所用的術(shù)語(yǔ)保持一致，或者要對(duì)學(xué)生明確。例如在數(shù)字高程模型中由離散點(diǎn)生成用規(guī)則格網(wǎng)表達(dá)的數(shù)字高程模型，在課堂理論的教學(xué)中把這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為規(guī)則格網(wǎng)的生成，而在很多實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)中則把其叫做柵格表面的生成；再例如課堂教學(xué)中所說(shuō)的柵格數(shù)據(jù)的疊加在軟件中往往是通過(guò)柵格的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算來(lái)完成的，而并不是直接有一個(gè)柵格疊加的工具，對(duì)于這一點(diǎn)在教學(xué)和上機(jī)實(shí)踐中應(yīng)向?qū)W生明確。針對(duì)地質(zhì)工程的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，以ArcGIS9．2為例，上機(jī)實(shí)踐內(nèi)容、實(shí)習(xí)目的、實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)和要求設(shè)置如表2所示，實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)的選用盡量面向?qū)I(yè)應(yīng)用。

第6篇：遙感的基本原理范文

[關(guān)鍵詞]工程測(cè)量 技術(shù)

[中圖分類(lèi)號(hào)] P258 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2013）-11-111-1

0前言

工程建設(shè)中的測(cè)繪工作可以統(tǒng)稱(chēng)其為工程測(cè)量，其中包括工程建設(shè)的設(shè)計(jì)、勘測(cè)、施工、管理階段所進(jìn)行的各種測(cè)量工作，其目的是為建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、勘測(cè)、監(jiān)測(cè)、安裝、施工、竣工及運(yùn)營(yíng)管理等一系列工序而服務(wù)的。工程測(cè)量是測(cè)繪學(xué)在工程建設(shè)中的直接應(yīng)用，其應(yīng)用領(lǐng)域包括：公路、鐵路、水利工程、建筑工程、隧道工程、橋梁工程、城市市政工程、海洋工程、廠房建設(shè)、國(guó)防建設(shè)、礦山測(cè)量、農(nóng)林、地質(zhì)等。工程測(cè)量在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)中發(fā)揮著巨大的作用，可以說(shuō)，如果沒(méi)有測(cè)量工作所提供的數(shù)據(jù)和圖紙，任何工程建設(shè)項(xiàng)目都無(wú)法順利的進(jìn)展。隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、社會(huì)的不斷進(jìn)步、城市規(guī)模的擴(kuò)大、大工程建設(shè)項(xiàng)目的不斷增多，再加上微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)等的應(yīng)用，對(duì)工程測(cè)量提出了許多新的要求。在這種情況下，產(chǎn)生了許多的測(cè)量新技術(shù)、新方法，并推動(dòng)和加快了工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展。

1工程測(cè)量中應(yīng)用的技術(shù)

1.1自動(dòng)化技術(shù)

在測(cè)量過(guò)程中，有時(shí)會(huì)遇到需要連續(xù)監(jiān)測(cè)一個(gè)物體在某種力的作用下所發(fā)生的幾何變形，或是定時(shí)的進(jìn)行測(cè)量，并將所測(cè)得的數(shù)據(jù)及時(shí)的表達(dá)出來(lái)。在這些情況下，就需要用到自動(dòng)化技術(shù)。當(dāng)利用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、連續(xù)測(cè)量、遙測(cè)等。

自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例：欲測(cè)量導(dǎo)軌是否平整。具體做法，步驟一：在導(dǎo)軌的旁邊安放一個(gè)水槽，槽內(nèi)裝有導(dǎo)電液體，該液體可作為電容器的一個(gè)極板；步驟二：將一輛裝有一個(gè)水平衡臂的小滑車(chē)放置在導(dǎo)軌上，水平衡臂的一端與導(dǎo)軌的頂面相接觸，另一端伸出一根豎桿，豎桿下端懸掛電容器的另一個(gè)極板。設(shè)法讓小滑車(chē)沿著導(dǎo)軌滑動(dòng)，可以發(fā)現(xiàn)電容器的可動(dòng)極板也隨之移動(dòng)，并且該極板離導(dǎo)電液體液面的距離也發(fā)生變化，這個(gè)不斷變化的過(guò)程就會(huì)被傳感器記錄下來(lái)，并反饋出來(lái)。根據(jù)反饋的結(jié)果，就可以快速、精確的測(cè)量出軌道的不平度。

1.2電子測(cè)速儀

電子測(cè)速儀是由電子計(jì)算機(jī)、電子經(jīng)緯儀及電磁波測(cè)距儀組合而成。作為一種既能測(cè)量距離，又可測(cè)量角度的多功能儀器，電子測(cè)速儀在地形測(cè)量、控制測(cè)量、施工放樣測(cè)量等測(cè)量工作中發(fā)揮著重要作用。

電子測(cè)速儀在工程測(cè)量中的應(yīng)用實(shí)例：某單位擬建造一個(gè)大型的冷卻塔，塔高180m，壁厚0.1m。要求施工單位必須保證塔壁上每一點(diǎn)與設(shè)計(jì)值的偏離不超過(guò)3cm，目的是為了達(dá)到預(yù)期的冷卻要求。針對(duì)這樣一個(gè)技術(shù)難題，利用電子測(cè)速儀可以較好的解決。具體操作如下：在所使用的施工設(shè)備上安裝許多測(cè)距用的四面體反光鏡，在地面上能觀測(cè)到反光鏡的地方安放電子測(cè)速儀。根據(jù)所測(cè)量點(diǎn)的平均高程，利用計(jì)算機(jī)查得相應(yīng)高程的斷面半徑，與設(shè)計(jì)半徑相比較，即可得到每一個(gè)點(diǎn)的徑向偏差，也就會(huì)發(fā)現(xiàn)哪些點(diǎn)偏離了設(shè)計(jì)位置。

1.3全球衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS）

GPS是全球定位系統(tǒng)/授時(shí)與測(cè)距導(dǎo)航系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)。GPS定位的基本原理是：利用測(cè)量學(xué)中的空間距離交匯的方法。GPS系統(tǒng)包括：GPS接收機(jī)、地面可控制部分和空間部分。與傳統(tǒng)的經(jīng)典測(cè)量技術(shù)相比，其主要具有：自動(dòng)化程度高、精度高、全天候作業(yè)、操作簡(jiǎn)單、效益高等特點(diǎn)，已成功應(yīng)用于航空攝影測(cè)量、工程測(cè)量、大地測(cè)量、運(yùn)載工具實(shí)時(shí)監(jiān)控、導(dǎo)航與管制、地球動(dòng)力學(xué)、資源勘探、城市規(guī)劃等領(lǐng)域，遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域、各個(gè)部門(mén)。

GPS技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，則是RTK技術(shù)，該技術(shù)是數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)與GPS測(cè)量技術(shù)的結(jié)合，是一種更先進(jìn)的技術(shù)。具有全天候作業(yè)、定位速度快、操作簡(jiǎn)便、觀測(cè)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，是GPS測(cè)量技術(shù)新的發(fā)展成果。

1.4RS技術(shù)

RS技術(shù)也就是遙感技術(shù)，包括信息傳輸技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息提取、處理和應(yīng)用技術(shù)。該技術(shù)不與物體直接接觸，是利用傳感器接收地面物體反射的或發(fā)射出的電磁波信號(hào)，并以數(shù)據(jù)或是圖像的形式記錄下來(lái)所接收的信號(hào)，再傳輸?shù)降孛娼邮掌?。遙感技術(shù)的全過(guò)程即為：接收、處理、分析和判讀。該技術(shù)具有獲取資料速度快、可實(shí)現(xiàn)反復(fù)觀察、感測(cè)面積大、受限制小、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)，多用于土地資源調(diào)查、地質(zhì)調(diào)查、海洋資源調(diào)查、水資源調(diào)查、植被資源調(diào)查、城市遙感調(diào)查、考古調(diào)查、測(cè)繪、環(huán)境監(jiān)測(cè)和規(guī)劃管理等。目前，主要的遙感應(yīng)用軟件有ERMapper、ERDAS和PCI。

1.5地理信息技術(shù)（GIS）

GIS是集測(cè)繪遙感學(xué)、空間信息科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和管理學(xué)等學(xué)科為一體的一門(mén)新興的學(xué)科，具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大、規(guī)模宏大、處理復(fù)雜、功能強(qiáng)大等特點(diǎn)，已成為多學(xué)科集成顯示的基本工具。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要在于：具備輔助決策、空間預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和提示功能，并且具有集地理數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析、管理、可視化顯示、成果輸出于一體的數(shù)據(jù)流程。目前，GIS已成為一門(mén)新興的產(chǎn)業(yè)，在國(guó)防建設(shè)、地質(zhì)礦產(chǎn)、氣象海洋、測(cè)繪、農(nóng)林水利、城市規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)、區(qū)域開(kāi)發(fā)、土地管理等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

1.6數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)是基于攝影測(cè)量與數(shù)字影像的基本原理，綜合應(yīng)用數(shù)字影像處理、計(jì)算機(jī)技術(shù)、模式識(shí)別及影像匹配等多學(xué)科的方法與理論。航空攝影測(cè)量是大比例尺、大面積地形測(cè)圖、地籍測(cè)量的重要方法與手段，可以提供影像的、數(shù)字的、線(xiàn)劃的等多種形式的地圖產(chǎn)品。利用全數(shù)字?jǐn)z影工作并結(jié)合GPS技術(shù)在攝影測(cè)量中的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)攝影測(cè)量向著數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化方向邁進(jìn)的目標(biāo)。

2結(jié)語(yǔ)

工程測(cè)量為工程建設(shè)服務(wù)的，貫通于整個(gè)工程建設(shè)的始終，甚至在建筑物的運(yùn)營(yíng)階段也起到較大的影響。工程測(cè)量是保證工程質(zhì)量的重要手段。當(dāng)前，隨著測(cè)繪技術(shù)的不斷進(jìn)步、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，工程測(cè)量技術(shù)也正在向著測(cè)量數(shù)字化、測(cè)量過(guò)程控制和系統(tǒng)行為智能化、測(cè)量?jī)?nèi)外作業(yè)一體化、測(cè)量控制智能化、測(cè)量成果和產(chǎn)品數(shù)字化、數(shù)據(jù)獲取及處理自動(dòng)化、信息管理可視化、信息共享和傳播網(wǎng)絡(luò)化的趨勢(shì)發(fā)展，并將逐漸成為我國(guó)工程建設(shè)的重要前提和可靠保障。

參考文獻(xiàn)

[1]陳俊勇，胡建國(guó).GPS技術(shù)的新進(jìn)展[J].測(cè)繪工程，1996（2）.

第7篇：遙感的基本原理范文

關(guān)鍵詞：土地利用，遙感影像，變化監(jiān)測(cè)，地理信息

中圖分類(lèi)號(hào)： F293 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-9138-(2012)06-0077-80 收稿日期：2012-05-06

1 引言

為保證土地管理的科學(xué)性，及時(shí)準(zhǔn)確掌握耕地和各種土地利用現(xiàn)狀的最新數(shù)據(jù)尤為重要。3S技術(shù)特別是新型遙感和地理信息技術(shù)的應(yīng)用將為我們提供重要的技術(shù)保證?；诙鄷r(shí)相遙感影像間進(jìn)行土地利用變化監(jiān)測(cè)研究的上述問(wèn)題結(jié)合相關(guān)研究提出的方法，本文提出基于土地利用現(xiàn)狀GIS數(shù)據(jù)（矢量數(shù)據(jù)）和單時(shí)相遙感影像間進(jìn)行土地利用動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)研究的簡(jiǎn)單方法和技術(shù)流程。

2 原理與技術(shù)流程

2.1 基本原理

基于T1時(shí)期的土地利用圖與T2時(shí)期相應(yīng)尺度的遙感影像間進(jìn)行土地利用動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)時(shí)，雖然T1時(shí)期的土地利用GIS數(shù)據(jù)（矢量數(shù)據(jù)）中已有一些圖斑在T2時(shí)期已經(jīng)發(fā)生了改變，但仍有大量的未變化的圖斑信息包含其中。因此，我們可以利用這一信息做輔助，利用T2時(shí)期對(duì)應(yīng)尺度的遙感影像數(shù)據(jù)基于遙感影像的分類(lèi)識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)變化圖斑的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。具體技術(shù)原理為：假設(shè)用T1_GIS_D表示T1時(shí)期的土地利用現(xiàn)狀GIS數(shù)據(jù)（矢量數(shù)據(jù)），用T2_RS_D表示T2時(shí)期的相應(yīng)尺度的遙感影像數(shù)據(jù)，那么，首先利用T1_GIS_D和對(duì)應(yīng)區(qū)域的DEM數(shù)據(jù)對(duì)T2_RS_D進(jìn)行幾何變換運(yùn)算，目的是產(chǎn)生T2時(shí)期的正射影像數(shù)據(jù)（T2_DOM_D）。然后實(shí)現(xiàn)T1_GIS_D和T2_DOM_D間的配準(zhǔn)并疊置。這樣，我們依據(jù)T1_GIS_D中的圖斑多邊形作為T(mén)2_DOM_D興趣圖斑區(qū)，借助影像判讀庫(kù)，利用遙感影像的分類(lèi)和識(shí)別技術(shù)對(duì)每個(gè)興趣區(qū)的圖斑進(jìn)行識(shí)別。如果興趣區(qū)識(shí)別的結(jié)果與T2_RS_D中的對(duì)應(yīng)圖斑的土地利用覆蓋類(lèi)型一致，則該圖斑視為未變化圖斑，否則，判定該圖斑的土地利用覆蓋類(lèi)型發(fā)生了變化，并進(jìn)一步分析其新土地利用覆蓋類(lèi)型和變化面積統(tǒng)計(jì)分析。

2.2 技術(shù)流程

為了實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)原理，本文設(shè)計(jì)了圖1所示的土地利用變化自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)流程。其中，T1 期數(shù)據(jù)為土地利用現(xiàn)狀圖，T2 期為與T1期現(xiàn)狀圖尺度相應(yīng)分辨率的遙感影像。在圖1中，DEM數(shù)據(jù)主要是用于非平坦區(qū)域的高差修正；影像判讀知識(shí)庫(kù)是指根據(jù)先驗(yàn)知識(shí)及土地利用現(xiàn)狀圖中與影像中一致圖斑的信息而建立的各類(lèi)地物的均值、方差和紋理等知識(shí)；分類(lèi)識(shí)別是以相異圖斑的矢量圖作為興趣區(qū)，僅對(duì)T2時(shí)期影像的興趣區(qū)內(nèi)影像進(jìn)行分類(lèi)并對(duì)地物進(jìn)行識(shí)別，這樣的好處在于可以大大減少計(jì)算的數(shù)據(jù)量，提高計(jì)算的速度，同時(shí)由于涉及的類(lèi)別較少，從而提高分類(lèi)和識(shí)別的準(zhǔn)確性。

3 試驗(yàn)及結(jié)果

為了驗(yàn)證本文提出方法和技術(shù)流程的可行性和有效性，本文利用當(dāng)前主流遙感影像處理軟件Erdas對(duì)主要技術(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)。

3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

試驗(yàn)中，本文選擇了天津市一個(gè)較小的區(qū)域作為興趣區(qū)（如圖2），土地利用現(xiàn)狀矢量數(shù)據(jù)和遙感影像數(shù)據(jù)均來(lái)自于天津市國(guó)土資源和房屋管理研究中心。由于所選實(shí)驗(yàn)區(qū)域的土地利用現(xiàn)狀圖斑和影像數(shù)據(jù)中圖斑的一致性較好。因此，為了配合本文的試驗(yàn)，試驗(yàn)中首先將現(xiàn)狀圖中的幾個(gè)不同的地類(lèi)圖斑合并為一個(gè)圖斑（如圖3）。

3.2 試驗(yàn)

在試驗(yàn)中首先將監(jiān)測(cè)區(qū)的土地利用現(xiàn)狀圖和影像圖進(jìn)行疊加（幾何糾正和配準(zhǔn)事先已做好），疊加結(jié)果如圖4所示。為了觀察的方便，疊加后我們調(diào)整了矢量的透明度。從疊加的結(jié)果我們可以看出，圖中所選的興趣區(qū)就是發(fā)生了變化的圖斑。因此，接下來(lái)的試驗(yàn)是對(duì)興趣區(qū)的影像進(jìn)行分類(lèi)和識(shí)別，結(jié)果表明在土地利用現(xiàn)狀圖中為同一土地利用覆蓋，而在影像中為兩種土地利用覆蓋類(lèi)型。這就表明這個(gè)圖斑發(fā)生了變化。

4 結(jié)論與展望

本文提出了一種基于土地利用現(xiàn)狀圖和相應(yīng)尺度的衛(wèi)星遙感影像間進(jìn)行土地利用變化監(jiān)測(cè)的方法。初步試驗(yàn)表明，本文提出的技術(shù)思路和技術(shù)流程是有效和可行的。變化監(jiān)測(cè)運(yùn)算僅局限于T1期土地利用現(xiàn)狀圖斑與T2期影像中圖斑不一致的圖斑進(jìn)行，這樣可以大大提高變化監(jiān)測(cè)的運(yùn)算速度。此外，變化監(jiān)測(cè)算法主要以分類(lèi)和識(shí)別為主，數(shù)據(jù)挖掘的規(guī)則僅作為輔助。相對(duì)于基于數(shù)據(jù)挖掘的方法挖掘有益規(guī)則而言，這一方法可以有效降低算法的復(fù)雜性。

參考文獻(xiàn)：

1.李天峻 閻君 李伯衡.遙感綜合時(shí)空信息在土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用概述.國(guó)土資源與遙感.1997.2

2.李發(fā)明 程秀英 魏懷東等.武威市黃花灘生態(tài)移民區(qū)近十幾年來(lái)土地利用變化監(jiān)測(cè).甘肅林業(yè)科技.2006.4

3.胡召玲.徐州市土地利用變化的遙感監(jiān)測(cè).徐州師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2007.2

作者簡(jiǎn)介：

阮柏林，供職于天津市國(guó)土資源和房屋管理研究中心。

An Object-based Land Cover Change Detection Approach of

Using Single-temporal Satellite Image and GIS Data

Ruan Bailin

第8篇：遙感的基本原理范文

關(guān)鍵詞:通信原理;教學(xué)方法;思路

《通信原理》 課程是電子類(lèi)、通信類(lèi)等專(zhuān)業(yè)本科階段的一門(mén)重要課程;本課程選用的是一般高校普遍使用的經(jīng)典教材――樊昌信主編的《通信原理》(第6版),作為改版后的教材,主要增加了確知信號(hào)和新型數(shù)字帶通調(diào)制技術(shù),在其他章節(jié)有部分的改動(dòng),在使用教材的時(shí)候可根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行選擇性的講解。課程的主要任務(wù)是讓學(xué)生掌握通信的一般模型及原理,其內(nèi)容涵蓋了模擬通信和數(shù)字通信的基本原理,包括基本概念、基礎(chǔ)知識(shí)等。

一、教學(xué)方法的探討

課程講解上,采用對(duì)比和聯(lián)系的方式,使學(xué)生能夠融會(huì)貫通,舉一反三,例如對(duì)數(shù)字帶通調(diào)制系統(tǒng)而言,ASK/FSK/PSK,這三種基本的調(diào)制方式,都是從它們的時(shí)域表達(dá)、頻譜分布,產(chǎn)生方式、解調(diào)方法上進(jìn)行對(duì)比講解,一者便于記憶,二者能夠?qū)θN調(diào)制方式的進(jìn)行區(qū)別,例如:相比于ASK調(diào)制,FSK可看作兩路ASK的疊加,而PSK則可看作兩個(gè)極性相反的ASK信號(hào),由此可以分別把他們的時(shí)域表示、產(chǎn)生方式對(duì)照起來(lái),區(qū)別開(kāi)來(lái)。同時(shí),在講解的過(guò)程中,注意把前后章節(jié)的內(nèi)容相聯(lián)系,例如:把數(shù)字調(diào)制和模擬調(diào)制也可以進(jìn)行對(duì)照,如ASK和AM信號(hào)的產(chǎn)生,除了輸入信號(hào)是數(shù)字和模擬的區(qū)別外,整個(gè)調(diào)制和解調(diào)過(guò)程基本相類(lèi)似;再如,在講完第6章中數(shù)字基帶調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能分析后,緊接著第7章的數(shù)字頻帶系統(tǒng)幾種調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能,頻帶調(diào)制體統(tǒng)包含有基帶部分,所以對(duì)它的抗噪聲性能分析時(shí),也用到了對(duì)基帶系統(tǒng)抗噪聲性能分析的方法,所以也能夠進(jìn)行一個(gè)分析和比較,單極性碼和雙極性碼的誤碼率公式和2ASK和2PSK相吻合,便于對(duì)前后內(nèi)容的理解,同時(shí)也深刻了對(duì)公式的理解,方便于公式的記憶。

表1 誤碼率的比較

表1給出了誤碼率的比較,其中單極性和雙極性碼的誤碼率是在等概出現(xiàn)的情況下得到的,在1表達(dá)式中就是信噪比的平方根,而2ASK和2PSK公式中的r就是信噪比,由此可知,2ASK和單極性、2PSK和雙極性碼的誤碼率公式是一致的。

在對(duì)理論進(jìn)行講解的同時(shí),結(jié)合課后習(xí)題來(lái)加強(qiáng)對(duì)理論及公式的理解。由于課程的理論性較強(qiáng),除了用到先修課程信號(hào)與系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí),也需要具有較為扎實(shí)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ),在講解的過(guò)程中,非常注意如何能夠把繁瑣的理論推導(dǎo)簡(jiǎn)單化,盡量進(jìn)行理解性、簡(jiǎn)單化講解,對(duì)于程度好的學(xué)生希望數(shù)學(xué)推導(dǎo)能夠清晰和開(kāi)拓他們的思路,為以后更加深入地學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ);而對(duì)于數(shù)學(xué)程度一般的學(xué)生,希望他們能夠理解其過(guò)程,掌握其結(jié)論,不做過(guò)高要求,目的只有一個(gè):希望他們對(duì)通信系統(tǒng)的學(xué)習(xí),能夠掌握通信系統(tǒng)的基本處理方法和思路,而不是陷入繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)中卻把握不住方向。

二、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

課程設(shè)置的也有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),在通信原理的實(shí)驗(yàn)箱上對(duì)理論內(nèi)容的驗(yàn)證,主要有:模擬信號(hào)源的產(chǎn)生、AMI/HDB3編譯碼過(guò)程、FSK調(diào)制解調(diào)過(guò)程及PCM編碼系統(tǒng)等,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要是對(duì)波形的測(cè)量和驗(yàn)證,希望能夠把理論和實(shí)際進(jìn)行結(jié)合,把每個(gè)模塊硬件實(shí)現(xiàn)的基本原理搞清楚,但鑒于實(shí)驗(yàn)箱上的實(shí)驗(yàn)大多都是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),所以給學(xué)生補(bǔ)充基于matlab通信實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容:主要是QPSK、QAM和OFDM的仿真實(shí)現(xiàn),也加入了WCDMA的matlab的實(shí)現(xiàn),通過(guò)仿真來(lái)更加深入地理解理論內(nèi)容,也對(duì)未來(lái)通信的發(fā)展有一定的認(rèn)識(shí)。

考慮到有部分遙感學(xué)院的學(xué)生,在實(shí)驗(yàn)中我也加入了有關(guān)雷達(dá)探測(cè)的仿真實(shí)現(xiàn),通過(guò)一個(gè)開(kāi)發(fā)好的脈沖預(yù)警雷達(dá)的目標(biāo)跟蹤界面,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)探測(cè),讓學(xué)生理解雷達(dá)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的測(cè)距、動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)等原理,整個(gè)仿真工具具有非常直觀的效果,能夠通過(guò)模擬的示波器對(duì)雷達(dá)回波進(jìn)行觀測(cè),同時(shí)脈沖寬度、目標(biāo)個(gè)數(shù)以及山體雜波等參數(shù)都可以進(jìn)行設(shè)置,非常接近真實(shí)的探測(cè)環(huán)境。

圖1 脈沖雷達(dá)的仿真界面

整個(gè)實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié),一是理論和實(shí)際的結(jié)合,二是掌握仿真軟件的使用,三則是開(kāi)拓學(xué)生的思路,拓展他們的知識(shí)面,也希望能夠激起他們學(xué)習(xí)興趣。讓他們體會(huì)到理論并不是無(wú)用的和無(wú)趣的,而是對(duì)實(shí)踐具有非常強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

三、結(jié)束語(yǔ)

《通信原理》 作為本科階段一門(mén)理論性較強(qiáng)的課程,讓學(xué)生有興趣去學(xué),并非一件易事,而本文只是對(duì)該課程的教學(xué)方法和手段進(jìn)行了一個(gè)經(jīng)驗(yàn)性的總結(jié)和探討,當(dāng)然,在教學(xué)過(guò)程中仍然有很多問(wèn)題和不足,隨著以后教學(xué)互動(dòng)的過(guò)程及教師間的交流和合作,希望能夠有所改善和提高。

【參考文獻(xiàn)】

[1]樊昌信. 曹麗娜著. 通信原理第6版 [M],北京,國(guó)防工業(yè)出版社. 2009,2

[2]沙濟(jì)彰著. 通信原理學(xué)習(xí)與考研指導(dǎo)[M], 北京,科學(xué)出版社. 2004.

第9篇：遙感的基本原理范文

關(guān)鍵詞：礦山；地質(zhì)環(huán)境；遙感監(jiān)測(cè)

傳統(tǒng)礦山地質(zhì)災(zāi)害的通常采用實(shí)地調(diào)查、群眾舉報(bào)的方式進(jìn)行，此種方式不僅效率較低，受空間視野約束較大，且難以開(kāi)展礦山地質(zhì)災(zāi)害的動(dòng)態(tài)變化分析及預(yù)測(cè)評(píng)估。利用遙感技術(shù)信息豐富、多波段、廣視域、可重復(fù)成像等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)及地理信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可有效提升檢測(cè)效果的準(zhǔn)確性與可靠性。因此，加強(qiáng)有關(guān)礦山地質(zhì)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)方法的研究，對(duì)于改善礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 礦山地質(zhì)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)

1.1 圖像處理關(guān)鍵技術(shù)

在礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)中，實(shí)施監(jiān)測(cè)的兩個(gè)時(shí)相的遙感影像需具備一致的空間分辨率、成像時(shí)間及成像季節(jié)，且具備相同的植被覆蓋狀況及光譜值。但因遙感影像成像環(huán)境差異，遙感影像間常存在較多的輻射誤差與幾何誤差，所以在遙感影像變化監(jiān)測(cè)中要對(duì)成像環(huán)境進(jìn)行修正，降低成像環(huán)境的誤差量。

1.1.1 輻射校正：其基本目的是盡量消減影像因太陽(yáng)高度角、大氣條件及傳感器影像的形成的遙感成像與真實(shí)地物間的輻射亮度差異，通常分為相對(duì)輻射校正與絕對(duì)輻射校正兩種方法；相對(duì)輻射校正是依據(jù)選定的參考圖像，將其與同地區(qū)內(nèi)的其他遙感影像進(jìn)行輻射匹配，以消減影像間的輻射差異，其常用的矯正方法由基于偽不變特征的校正、基于統(tǒng)計(jì)量的校正及直方圖匹配等。[1]

1.1.2 影像融合：其基本目的是將采用不同尺度、不同傳感器類(lèi)型獲取的同地區(qū)的影響通過(guò)相應(yīng)處理措施以改善影響的光譜信息、空間分辨率和紋理信息等特征；當(dāng)前常用的融合方法有多時(shí)相影響融合、不同分辨率影像融合、不同傳感器影像融合、多波段影像數(shù)據(jù)融合等類(lèi)型；HIS變換法是當(dāng)前影像融合算法的常用算法，此種算法簡(jiǎn)單且方便操作，可有效增強(qiáng)影像色彩信息與空間信息特征，但對(duì)于植被顏色信息特征處理水平較低，主要是因?yàn)橹脖晃湛梢?jiàn)光，且反射紅外光，而全色波段內(nèi)包含的一些近紅外波段信息會(huì)在全色波段高亮顯示，較小的顏色噪聲便會(huì)被放大。

1.2 信息提取關(guān)鍵技術(shù)

1.2.1 基于地理信息系統(tǒng)的礦山地物識(shí)別技術(shù)：此技術(shù)主要是以面向?qū)ο筮b感處理技術(shù)為前提，通過(guò)對(duì)遙感影像進(jìn)行圖像分割以形成圖像對(duì)象，進(jìn)而深入提取分類(lèi)輔助信息，并采用空間分析方法完成空間目標(biāo)物識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)礦山地質(zhì)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)；圖像分割中需考慮空間信息與影響光譜信息兩方面的因素。

1.2.2 影響直接對(duì)比法采集變化信息：常用的有內(nèi)積分析法、影像差值法、變化向量分析法、影響比值法等檢測(cè)方法；影像差值法的基本原理是對(duì)時(shí)相t1的遙感影像與時(shí)相t2的遙感影像做減法，若影像間差異較小，則相減結(jié)果應(yīng)趨近于零或?yàn)榱?，若影像間差異較大，則結(jié)果應(yīng)表現(xiàn)為較大值；一般差值影響亮度值按照高斯分布，計(jì)算時(shí)可對(duì)差值影響結(jié)果求絕對(duì)值以保證差值結(jié)果均為非負(fù)值。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)方法

2.1 崩塌遙感監(jiān)測(cè)方法

崩塌通常是露天采石采礦、道路開(kāi)挖等造成的，大多數(shù)會(huì)產(chǎn)生在節(jié)理裂隙發(fā)育的陡崖位置，破損面凹凸差異大，上陡下緩。遙感影像上崩塌體后緣發(fā)育呈現(xiàn)弧形或直線(xiàn)形，陽(yáng)坡呈現(xiàn)淺色條區(qū)塊、陰坡呈現(xiàn)深色陰影區(qū)帶。

為便于凸顯崩塌發(fā)育狀況，對(duì)ETM、TM圖像使用741與453波段進(jìn)行組合和線(xiàn)性增強(qiáng)處理，從而提高山體完整度、植被覆蓋率、巖性特征反映的清晰度；對(duì)于SPOT213波段組合圖像通過(guò)直方圖調(diào)整與HSV融合增強(qiáng)處理，可提高地形地貌顯示的清晰度；對(duì)于SPOT5圖像校正時(shí)應(yīng)增加控制點(diǎn)數(shù)量，并使用幾何多項(xiàng)式實(shí)施三次卷積重采樣法變換，可保證圖像精確度；對(duì)部分航片數(shù)據(jù)實(shí)施對(duì)比度拉伸，可有效凸顯山體細(xì)節(jié)。[2]

依據(jù)不同片種的遙感分析表明，ETM與TM圖像對(duì)于崩塌宏觀地質(zhì)條件的顯示水平較高，而對(duì)于崩塌產(chǎn)生的形態(tài)特征顯示水平較低。通常崩塌形態(tài)要素在航片、SPOT5圖像中具有較高的精度，其崩塌壁大多數(shù)呈現(xiàn)淺色調(diào)，輪廓線(xiàn)清晰。

2.2 采空塌陷遙感監(jiān)測(cè)方法

在不同地區(qū)不同礦種中，采空塌陷對(duì)于地表的破壞程度也會(huì)不同，在遙感圖像中會(huì)表現(xiàn)出明顯的差異性。在TM圖像中塌陷會(huì)呈現(xiàn)出單獨(dú)的橢圓形或環(huán)形斑點(diǎn)與板塊，不同斑塊間的明暗程度也不相同；因塌陷坑是具有不同深度的負(fù)地形，在陰影條件下其可呈現(xiàn)出明顯的立體效果。塌陷坑的陰影通常會(huì)產(chǎn)生在環(huán)形斑塊內(nèi)側(cè)的下半部，而土堆陰影通常會(huì)產(chǎn)生在環(huán)形斑塊內(nèi)側(cè)的上半部，與正地形立體效果正好相反，其是判斷塌陷坑的基本指標(biāo)。因B4水體反映效果好，B5信息量較多，在不同地質(zhì)類(lèi)型的反差較大，B1具有較高的水體亮度值，所以使用TM451段可有效呈現(xiàn)塌陷區(qū)的變化狀況。

因礦區(qū)大氣污染相對(duì)嚴(yán)重，可對(duì)圖像實(shí)行濾波或?qū)Ρ榷壤焯幚恚愿纳破浼?xì)節(jié)顯示水平。由于采空塌陷區(qū)與周?chē)刭|(zhì)環(huán)境間的差異較大，可使用闕值法實(shí)施塌陷地信息采集，并采用3波段差值彩色合成法對(duì)采集結(jié)果進(jìn)行處理，由此便能充分反映塌陷區(qū)接近10年的動(dòng)態(tài)地形變化。若塌陷區(qū)被掩埋，則其塌陷類(lèi)型在圖像上的識(shí)別水平主要由遙感信息空間分別率決定；使用全色波段與SPOT213波段組合對(duì)融合圖像進(jìn)行處理，且開(kāi)展2%的線(xiàn)性增強(qiáng)，根據(jù)色調(diào)及紋理特征狀況可有效采集塌陷區(qū)的細(xì)節(jié)信息；對(duì)于部分塌陷坑范圍較小且不存在積水的礦山，可使用IKONOS、Quickbird等高分辨率遙感圖像實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

2.3 礦山污染遙感監(jiān)測(cè)方法

通常礦區(qū)因采礦導(dǎo)致的廢水、大氣、廢液、粉塵污染等造成的水體污染較為嚴(yán)重。采用ETM、TM圖像對(duì)煤礦開(kāi)采點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可發(fā)現(xiàn)圖像中的DN值差異較大，因此在監(jiān)控中應(yīng)使用SPOT5波段與743波段進(jìn)行組合，通過(guò)小波變換融合發(fā)實(shí)行中值濾波處理及直方圖變換。如對(duì)于某煤礦原始TM圖像分析發(fā)現(xiàn)，其灰度分布范圍較小、亮度值較低，對(duì)比度較弱，實(shí)施線(xiàn)性拉伸處理，對(duì)不同波段灰度分布范圍進(jìn)行擴(kuò)展，可使合成圖像效果顯示水平大幅度改善；對(duì)一些重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行分段線(xiàn)性拉伸，其并不會(huì)造成原始數(shù)據(jù)變動(dòng)，且容易對(duì)大氣污染狀況進(jìn)行解釋。[3]

因石灰?guī)r礦山周?chē)⑦\(yùn)煤通道及煤礦區(qū)等長(zhǎng)時(shí)間堆放大量煤渣粉等物質(zhì)，使得礦區(qū)粉塵污染較為嚴(yán)重，其在TM543波段假彩色合成圖像中可呈現(xiàn)出明顯的亮白色或暗褐紅色；而礦坑中排出的污水在影響中可呈現(xiàn)明顯的粉紅色。ETM與TM光譜信息量較大，可有效監(jiān)測(cè)礦區(qū)大氣污染狀況；而采用SPOT5光譜圖像可明顯反映礦山水體、粉塵污染狀況。

3 結(jié)束語(yǔ)

遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用水平將直接關(guān)系著礦山地質(zhì)環(huán)境的整體監(jiān)測(cè)效果與質(zhì)量，因此，相關(guān)技術(shù)與研究人員應(yīng)加強(qiáng)有關(guān)礦山地質(zhì)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)方法的研究，總結(jié)遙感監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)及不同礦區(qū)地質(zhì)類(lèi)型遙感監(jiān)測(cè)措施，以逐步改善礦山遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]張進(jìn)德，田磊，趙慧.我國(guó)礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作方法初探[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2011，05（35）：57-58.